Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Пыль, содержащая диоксид кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздражают и разъедают слизистые оболочки глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями.

В таких случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси. При остром отравлении оксидом углерода (угарный газ) появляются общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход. Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки.

Несмотря на незначительные по объему выбросы свинца, бензопирена, фосфора, кадмия, мышьяка, кобальта, они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом, и возможны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых. В растения токсичные вещества поступают различными способами: выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на зеленые части растений, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Особенно опасен для растений диоксид серы, под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные — сосна, ель, пихта, кедр.

Наблюдаемое в настоящее время изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры, начиная со второй половины XX в., многие связывают с накоплением в атмосфере так называемых «парниковых газов» — диоксида углерода (С02), метана (СН4), хлорфтор-углеродов (фреонов), озона (03), оксидов азота (НО) pp.

Парниковые газы, и в первую очередь С02, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли, поэтому атмосфера, насыщенная парниковыми газами, действует, как крыша теплицы: она пропускает внутрь большую часть солнечного излучения, но почти не пропускает наружу тепло, излучаемое Землей.

В связи со сжиганием все большего количества ископаемого топлива (нефти, газа, угля) концентрация С02 в атмосфере постоянно увеличивается. За счет выбросов в атмосферу от промышленных производств и бытовых установок растет содержание фреонов. На 1 -1,5% в год увеличивается содержание метана за счет выбросов из подземных горных выработок, гниения биомассы и др. В меньшей степени, но растет содержание в атмосфере и оксидов азота. Следствием увеличения концентрации этих газов, создающих «парниковый эффект», является нарушение климатического равновесия и рост средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности. По расчетам, к 2100 г. температура на Земле станет выше на 2-4°С. Такие масштабы потепления будут сопоставимы с потеплением, происшедшим на Земле после ледникового периода, а значит, экологические последствия могут быть катастрофическими. В первую очередь это связано с предполагаемым повышением уровня Мирового океана вследствие таяния полярных льдов, сокращения горного оледенения, затоплением приморских равнин в более чем 30 странах, деградацией многолетнемерзлых пород, заболачиванием обширных территорий и др.

Однако возможны и положительные экологические последствия глобального потепления. Повышение С02 в атмосфере и связанное с ним увеличение фотосинтеза, а также увеличение увлажнения климата могут привести к росту продуктивности как естественных фитоценозов (лесов, лугов, саванн и др.), так и агроценозов (культурных растений, садов, виноградников и др.).